197

便于减少中频炉导致的浪涌电流空气污染，我国已采用多单脉冲镇流器专业性，设计制作开发了6单脉冲、12单脉冲、24单脉冲中频炉等几类中频炉机械产品，但由于后边一种直接成本相对较高，许多 炼钢企业仍然在6单脉冲中频炉中金属复合材料熔化，其浪涌电流空气污染难点不容忽视。目前频炉谐波电流的管理制度重要有二种:一种是将救助的管理制度，是处理目前谐波电流难点的方式之一，是防止中频磁感应炉谐波电流导致的预防措施。虽然第二种方式可以各个方向处理日益严重的谐波电流空气污染难点，但对于现阶段运用的中频磁感应炉，只有第一种方式来赔付导致的谐波电流。文中探讨了IF炉的基本机理以及谐波电流调节办法，明确提出了一种有源电力工程过滤器（APF）来赔偿和操纵6单脉冲IF炉不一样环节的谐波电流。

中频炉电气产品基本机理

中频炉是一种迅速平稳的金属材料加温产品，其关键机器产品是中频开关电源。中频炉的开关电源一般 选用AC一DC一AC转换办法，将输入的直流交流电流輸出为中频交流电流，且頻率转变不会受到电力网頻率的限定，其电源电路框图如图所示1图示：

在图1中，整流电路一部分的重要功能是依据将输变电者的三相商业服务交流电压变为交流电压，而涵盖输变电者开关电源机理、桥式整流电路、滤波电路及镇流器调节电路。逆变电源一部分的重要功能是将交流电压转换为两相电高频率交流电压(50~10000Hz)，涵盖逆变电源开关电源机理、启动开关电源机理、负载开关电源机理。最终，炉内电磁线圈中的单相电中频交流电流造成中频沟通交流电磁场，使炉内的炉料造成感应电流驱动力，在炉料中造成很大的涡旋，使炉料加温至熔融。

谐波电流筛选

中频开关电源引入电力网的谐波电流关键产生在整流器产品中，再此以三相六单脉冲全操纵桥逆变电路为例解析谐波电流的含水量。忽视三相积放链晶闸管整流电路的转相过程和电流值脉动饮料，假设交流与沟通侧电感为零，交流电流感来说是无穷大的，运用傅立叶统计筛选办法，可以将电流值负、正的半波的圆心点作为时间零点，导出交流与沟通侧a相电压的计算公式。

式中：Id为整流电路直流侧电流的平均值。

由上式所知，针对6单脉冲的中频炉而言，它可造成很多的5次、7次、1次、13次、17次、19次等谐波电流，可梳理为6k士1(k为正整数)次谐波电流，各次谐波电流有效值与谐波电流频次反比，且与基波有效值的比率为谐波电流频次的最后。

中频炉电源电路构造

依据直流电储能技术元器件的不一样，一般可将中频炉分成电流量型中频炉和电压型中频炉。电流量型中频炉的储能技术元器件为大电感器，而电压型中频炉的储能技术元器件为大电容器。二者还存有别的不一样，如:电流量型中频炉选用可控硅操纵，负荷耦合电路为串联谐振，而电压型中频炉选用IGBT来操纵，负荷耦合电路为并联谐振。其基础构造如图所示2和图3图示。

谐波电流的产生

说白了高次谐波电流，就是指将规律性的非正弦沟通交流量傅立叶级数溶解而获得的基波頻率的整数倍左右的各次份量，一般称之为高次谐波电流，说白了基波就是指与商业頻率(50Hz)同样頻率的份量。谐波电流影响是危害当今供电系统电能质量的一大“生态危机”。

谐波电流降低电力安装工程传输和使用率，使电气产品过热，导致振动和噪声，使电缆护套恶化，使用期降低，导致机械故障和损坏的谐波电流会导致供配电系统的一部分并联谐振和串联谐振，扩张谐波电流水分含量，损坏电容补偿机械产品等机械产品。没法应用失效赔偿的状况下，会造成失效处罚，水电费会提升。高次浪涌电流会导致继电保护装置和服务机器人的错误操作，使耗电量的精准测量紊乱。在供配电系统外部，谐波电流对通讯产品和电子产品造成挺大危害。造成谐波电流的临时性过电压和临时性过电压使机械产品电缆护套损坏，导致三相短路故障问题，毁坏变压器的谐波电流电流量电压在文化性电力中一部分造成并联谐振和串联谐振，导致重大安全事故。

中频电炉是一种中频开关电源,根据精变和逆变电源变换为中频,在电力网中造成很多危害的进阶谐波电流。因此，提高中频炉的电能质量已变为科研的头等大事。

中频炉谐波电流产生的环境污染，怎么才能整治谐波电流？

中频炉的许多 移动数据加剧了电力的浪涌电流空气污染，中频炉的谐波电流整治难点科研已势在必行，遭到学家们的普遍重视。便于使频炉导致的谐波电流对文化性电力网的伤害能够考虑机械产品商住用地供电系统的注意事项，尽量积极采取有效防范措施消除谐波电流空气污染。具体预防措施下列

最先，变电器选用Y/Y/联接方式。在大容量的中频磁感应炉中，其防爆开关变电器采用Y/Y/△接线办法，依据变更电子镇流器交流与沟通侧变电器的布线办法，可以抵消不太高的特性高次浪涌电流。但成本费很高。

第二种是应用LC无源滤波器，关键构造是应用电容和管式反应器串连产生LC串连环，并行解决于系统软件中。该办法传统，既可赔偿谐波电流又可赔偿无功负荷，结构简单，一直被广泛应用。但是,赔偿特性受互联网技术阻抗和运行状况的伤害,易与系统导致并行计算共震,只能赔偿固定不变频率浪涌电流,赔偿预期效果不理性化。

第三，根据选用APF有源滤波器，高次谐波电流抑止是较为新的方式。APF是一种交叉性浪涌电流赔偿机械产品，具有高分区规划和髙速初始化失败性，能够跟踪和赔偿频率和幅度变化的浪涌电流，交叉性特点好，赔偿特点不容易遭受阻抗伤害，浪涌电流赔偿预期效果最好，因此遭到普遍重视。

有源电力安装工程过滤器是依据无源滤波器而发展趋向的，其滤波器预期效果优质，在其额定电流无功负荷范围内，滤波器预期效果为100%。

有源电力工程过滤器，即有源电力工程过滤器，APF有源电力工程过滤器有别于传统式LC过滤器的固定不动赔偿方式，保持了动态性追踪赔偿，能够精准赔偿尺寸和頻率的谐波电流和无功。APF有源滤波器属于串连型高次浪涌电流赔付机器产品，依据外部变流器及时监控器负荷电流值，依据内部DSP计算负荷电流值中的高次浪涌电流成分，向逆变电源输出调节网络信号，调节逆变电源导致与负荷高次谐波电流电流量一样规格的高次谐波电流电流量，将相反的高次谐波电流电流量导入电力，维持有源滤波器功效。

运用例子

某铸造公司关键机器产品为中频电炉，中频电炉归属于典型性谐波电流源，造成很多谐波电流，导致赔偿电容没法一切正常资金投入运作，功率因素达不上供电系统规定的0.9左右，一月造成无功处罚1.2万余元上下，变电器溫度在夏天达75度，导致电磁能奢侈浪费，使用寿命减少。

中频炉锻造生产车间以0.4KV电压供电系统，其关键负载为6单脉冲整流器中频炉，整流器机器产品工作中在把沟通交流变成直流电的另外造成很多的谐波电流，属典型性谐波电流源；谐波电流电流量引入电力网，在电力网特性阻抗上造成谐波电流电压，造成电力网电压电流量崎变，危害供电系统品质及运作安全性，使路线耗损及电压偏位提升，对电力网和加工厂自身电器产品均会造成欠佳的危害。

1、特征谐波电流筛选

1)中频炉的整流装置为6脉冲可控整流；

2)整流装置所产生的谐波电流为6K＋1次奇次谐波电流，采用傅立叶级数对电流开展分解变换，可知电流波形含有6K±1次高次谐波电流，根据对中频炉的测试数据，其谐波电流电流含有量见下表：

谐波电流次数	5	7	11	13	17	19	23	25
谐波电流含量	0.23	0.11	0.08	0.07	0.02	0.01	0.007	0.006

中频炉在工作中全过程中，造成很多的谐波电流，对于中频炉的检测及数值，特点谐波电流关键以5次为较大，7次，11次，13次谐波电流电流量较为大，电压电流量崎变比较严重。

2、谐波电流治理方案

依据公司具体情况，北科电气产品对于中频炉谐波电流整治设计制作方案了全套滤波器计划方案，充分考虑负载功率因素、谐波电流消化吸收必须和背景图谐波电流，在公司变电器0.4KV底压侧安裝一套有源滤波产品对谐波电流进行整治。

3、滤波器实际效果解析

1)有源滤波产品资金投入运作，全自动追踪中频炉的各种各样负荷机器产品转变，使各次谐波电流获得合理滤掉。避免电容器组和系统软件电源电路将会会产生的串联谐振而造成的损坏，确保低压无功补偿的一切正常运作；

2)经整治谐波电流电流量都获得合理改进，未资金投入5、7、11次的谐波电流电流量都比较严重超标准，资金投入后超标准的各次谐波电流电流量都获得了优良的消化吸收，合乎机械产品设计制作规定。如5次谐波电流电流量从312A，降止16A上下；7次谐波电流电流量从153A，降止11A上下，11次谐波电流电流量从101A，降止9A上下，引入公共性点的各次谐波电流电流量均合乎国家标准GB／T14549－93《电能质量公共电力网谐波电流》规定；

3)谐波电流整治后变电器溫度由原先的75度减少到50度，节约了很多电磁能，减少变电器的额外耗损，减少噪音，提高变电器的负载工作能力，调整变电器使用期；

4)根据治后合理改进了中频炉的供电系统电能质量，提升了中频开关电源的使用率，有益于系统软件长期性安全性经济形势产生经济收益的提高；

5)减少穿过架空线路的电流量有效值，提升功率因素，清除穿过架空线路的谐波电流，进而大大的减少路线耗损，减少配电产品电缆线的温度，提升路线负载工作能力；

6)降低调节系统和继电保护装置错误操作或拒姿势，提升供电系统的安全性和可信性；

7)赔偿三相电压不均衡，降低变电器和路线的铜损及其中心线电流量，提升供电系统品质；

8)APF连接后，还能提高变电器和配电产品电缆线的负载工作能力，等于系统对进行了一次扩充，降低了系统软件在扩充层面的资金投入。